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SY／T 7318.2-2016 油气输送管特殊性能试验方法 第2部分：单边缺口拉伸试验.pdfICS 75.200；77.040.10 E16;H22 备案号：57703—2017
SY/T 7318.2=20
SY/T 7318.22016
DB11T 1297-2015 绿地节水技术规范油气输送管特殊性能试验方法 第2部分：单边缺口拉伸试验
油气输送管特殊性能试验方法
SY/T7318.2—2016目次前言1范围规范性引用文件术语和定义符号、代号和缩略语4.1符号和代号4.2缩略语试样5.1试样形状及尺寸5.2试样加工5.3疲劳预制裂纹装置6.1一般要求6.2双引伸计装置6.3电势差装置试验方法7.1一般要求7.2试样测量7.3试验温度7.4刃口和引伸计7.5电势差装置7.6试样夹持和对中7.7试验7.8试验后的裂纹测量7.9热影响区试样后处理8试验数据处理8.1计算CTOD8.2卸载柔度法计算裂纹尺寸和CTOD曲线8.3电势差法计算裂纹尺寸和CTOD128.4多试样法计算裂纹尺寸和CTOD曲线·139有效性验证1310试验报告14附录A（资料性附录）柔度的计算·151
SY/T7318.22016
SY/T7318一2016《油气输送管特殊性能试验方法》分为以下几部分： 第1部分：宽板拉伸试验； 第2部分：单边缺口拉伸试验； 一第3部分：全尺寸弯曲试验； 本部分为SY/T7318的第2部分。 本部分按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本部分由石油管材专业标准化技术委员会提出并归口。 本部分起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、北京隆盛泰科石油管科技有限公司、西 安三环科技开发总公司。 本部分主要起草人：陈宏远、王亚龙、张华、王鹏、池强、方伟、杨坤、齐丽华、梁明华、聂 向晖、姚欢。
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油气输送管特殊性能试验方法
油气输送管特殊性能试验方法
第2部分：单边缺口拉伸试验
第2部分：单边缺口拉伸试验
SY/T7318的本部分规定了单边缺口拉伸试验的试样形状及尺寸、试验装置、试验方法及数据处 理等。 本部分适用于采用单边缺口拉伸试验方法测量油气输送管道焊接接头材料在准静态加载下的裂纹 尖端张开位移阻力曲线。本部分也适用于其他焊接接头材料在准静态加载下的单边缺口拉伸试验。均 匀金属延性材料的裂纹尖端张开位移阻力曲线测试，也可参照本方法。
4符号、代号和缩略语
#号、代号和缩略语适用
SY/T7318.2—2016引伸计测量的裂纹口张开位移塑性部分，mm；V低引伸计测量的裂纹口张开位移，mm；V2高引伸计测量的裂纹口张开位移，mm；Qys一断裂试验温度下的0.2%屈服强度，MPa；Ors抗拉强度，MPa。4.2缩略语CTOD：裂纹尖端张开位移；CMOD：裂纹口张开位移。5试样5.1试样形状及尺寸5.1.1推荐试样形状应为正方形截面（BXW)，两个夹持部分之间长度至少为10W，如图1所示。两边夹持部分最少各为4W，因此最小总长度应为18W。W为试样宽度，要求尽可能接近壁厚，B为试样厚度，推荐等于试样宽度W。边槽纵向>4W>10W>4W图1推荐的单边缺口拉伸试样形式5.1.2环焊缝单边缺口拉伸试样取向如图2所示，其轴向与钢管轴向相同。5.1.3应以下列方法之一制备试样初始裂纹：使用疲劳加载方法预制裂纹。使用电火花加工预制裂纹。5.1.4对环焊缝试样，应在环焊缝表面加工缺口。5.1.5对于要开缺口并通过疲劳方法预制裂纹的试样，可先使用电火花或者机械方法加工初始缺口，再通过疲劳加载获得其余部分裂纹。初始裂纹深度a。应符合0.25 SY/T 7318.2—2016>1.3mm或0.05W两者较大≤60°图3初始缺口及疲劳预制裂纹5.1.6对于电火花预制裂纹的试样，初始裂纹深度a。应符合0.25 SY/T 7318.2—20166.35mn8mm622mm5mmd 260°图6推荐的双引伸计固定装置外壳14mm46mm标距：5mm缺口符合ASTME399图7有效范围为6mm的引伸计尺寸6.3电势差装置6.3.1如果使用电势差方法测试稳态裂纹生长，试样应按照实验室电势差测量方法进行准备。6 6.3.2电势差测量的装置包括 SY/T 7318.22016 恒定的高质量电源，它通过引线连接试样中间和两个夹持端末端；需要注意，电势差方法要 求至少一个试样末端与试验机（夹持端）绝缘。 一个微毫电压计，通过引线DB35／T 1285-2018 爆炸和火灾危险场所雷电应急处置规范，在缺口两边连接到试样上。电压计用于测量缺口两端在试验 过程中的电压（电势差）。试验过程中的电压变化可以预测稳态的裂纹扩展。 7.1.1可使用双引伸计方法获得CTOD的测量值。 7.1.2使用卸载柔度法进行CTOD测量时，应使用多个加载/卸载循环来测量载荷上升时的柔度变 化。如果使用其他方法测量裂纹生长，就不需要加载/卸载循环。 7.1.3使用电势差方法测试裂纹扩展时，在试验过程中应持续测量试样裂纹尖端两侧的电压，生成电 势差和位移（CTOD或CMOD）曲线。这个曲线用于确定裂纹稳态生长的开始，以及预测稳态生长 和CTOD的关系。 7.1.4可使用多试样法获得不同裂纹扩展量试样的CTOD值，有效数据点应至少保证6个。 7.1.5在完成每个试验时，要在加载框架上取下试样，进行着色并在液氮中冷却并断开，以展示裂 纹面。 在加工侧槽之前，应测量以下试样尺寸： 试样厚度（B）：试样厚度应在试样中心线上三个等间隔的点上测量；最大变化应小于0.025mm 或0.5%B两者中的较大者；试样壁厚应由三个点平均值计算。 试样宽度（W）：试样宽度应在试样中心线上三个等间隔的点上测量。最大变化应小于0.025mm。 试样宽度应由三个点平均值计算。 7.3.1温度控制要求应根据ASTME1820的规定进行。 7.3.2应控制并记录试验过程中的试样温度，精度为土2℃。当使用电势差方法时，应特别注意控制 环境温度波动不超过5℃。 7.3.3在试验过程中，试样温度应保证稳定、均匀，变化应不超过±2℃。 7.4.1试验前应使用螺钉或焊接固定刃口支架。 7.4.2刃口平行度误差应小于1°。初始间隔应在引伸计工作范围内。 7.4.3试样夹持在试验机上之后，将引伸计连接在刃口上。图8为安装了双引伸计装置的试样。 7.4.4引伸计应稳固安装在刃口上。 .4.1试验前应使用螺钉或焊接固定刃口支架。 .4.2刃口平行度误差应小于1°。初始间隔应在引伸计工作范围内。 1.4.3试样夹持在试验机上之后，将引伸计连接在刃口上。图8为安装了双引伸计装置的试样。 1.4.4引伸计应稳固安装在刃口上。 .5.1使用电势差方法确定稳态裂纹生长时，至少一端（最好两端）要与试验机绝缘。试样可以 夹持端或加载单元与试验机绝缘。 SY/T7318.2—20167.7.6如果使用柔度法，试样韧带的塑性颈缩受到裂纹深度估算的影响。最大裂纹扩展量应不超过0.2B，载荷下降值应不小于0.2Pu。7.7.7如使用多试样法，应需要至少6个试样进行单调加载，每个试样标称尺寸相同，每个试样对应不同的位移量进行加载，并同时记录载荷和位移。载荷Fi1 i i+1Pu裂纹口张开位移V图9推荐的等间距加载一卸载裂纹口张开位移和载荷曲线7.8试验后的裂纹测量7.8.1完成试验后，应对试样进行着色处理，以标记撕裂区。着色的边缘就是裂纹延性生长的末端。着色的试样可使用液氮进行冷却并截断为两块，以使裂纹面暴露出来。裂纹面应妥善保护，避免生锈。如果使用油保护，油应透明，以便于对裂纹面进行光学测量。试验后应对断裂面进行拍照记录。7.8.2应检查并测量试样的断裂面，以确定初始裂纹深度和最终裂纹深度。测量的裂纹增长应与柔度法或电势差方法预测的裂纹扩展进行对比。7.8.3应在以试样中心线为中心，并从侧槽根部扩展0.05W的九个等间距点上测量初始和最终裂纹长度（如图10所示）。应通过接近表面的两个测量值，确定初始的裂纹深度a。和最终裂纹深度α。，并结合剩余七个点的裂纹深度测量值确定关系中描述的平均值GB 51038-2015 城市道路交通标志和标线设置规范(完整正版、清晰无水印)，计算见公式（3）：(3)p=1/ 87.8.4九个初始裂纹深度a。和最终裂纹深度a的测量值中，不能出现与平均裂纹深度a。和a。相差0.05W以上的值。如果出现这样的波动，结果应被视为无效。7.9热影响区试样后处理7.9.1热影响区试样应在试验后进行金相检验，以确定裂纹尖端在试验开始时处于合适的位置。